Hat jemand Fotos von Innenteilen von ELAC-, FAC-, SEC- oder Boeing 777-Flugcomputern?

Ich bin Elektroingenieur und interessiere mich für die zivile Luftfahrt, genauer gesagt für Fly-by-Wire-Flugzeuge wie den Airbus A320, Boeing 777 und andere. Aber ich habe mich in den Airbus A320 verliebt, weil er das erste zivile Fly-by-Wire-Flugzeug ist. Ich habe viele seiner Flugcomputer gelesen (FAC, SEC, ELAC), ich habe seine Fotos gesehen. Aber ich möchte einen Blick auf ihre inneren Teile werfen.

Hat jemand Fotos von diesen Innenteilen? Ich möchte mir die internen Platinen dieser Computer ansehen. Schließlich würde ich mich über einen tiefen technischen Überblick darüber freuen, wie sie funktionieren.

Antworten (2)

Dies ist bestenfalls eine indirekte Antwort, aber ich denke, Sie werden etwas Gutes daraus ziehen.

Ich würde Ihnen auf jeden Fall empfehlen, sich die Serie von CuriousMarc auf YouTube anzusehen, in der er und ein paar andere KMUs einen originalen Apollo Guidance Computer wieder funktionsfähig machen. Sie denken vielleicht: „Das ist keine zivile Luftfahrt, warum?“, aber die AGC war das erste digitale Fly-by-Wire-System. Es war revolutionär sowohl in Bezug auf die Verwendung von integrierten Siliziumschaltungen als auch in Bezug auf die Auswirkungen auf die Softwareentwicklung. Die AGC war auch die Grundlage für die ersten Fly-by-Wire-Systeme, die in Flugzeugen für Atmosphärenflüge installiert wurden.

Der andere Grund, warum ich dies empfehlen würde, ist, dass es all das elektrische Schneiden und Schließen hat, das Sie zu erwarten scheinen. Sie verbringen viel Zeit damit, Originalschaltpläne durchzusehen und Diagnosen mit Marcs umfangreicher persönlicher Gerätesammlung durchzuführen, um einzelne defekte Schaltkreise zu finden, die repariert werden müssen. Sie mussten auch Wege finden, den Computer anzuschließen und fehlende Komponenten zu emulieren, was eine Menge maßgeschneidertes Design erforderte.

Ich bin ehrlich, ich denke, es besteht die Möglichkeit, dass Sie moderne Computer im Vergleich dazu ziemlich langweilig finden, wenn sich Ihr Interesse auf die Schaltungen beschränkt und die Software nicht einschließt (aus dem Wortlaut der Frage nicht leicht zu erkennen). Dies aus zwei Gründen:

  • Die AGC repräsentiert eine Zeit, in der die atomaren Komponenten des Digitalcomputers noch mit den Augen gesehen und von Hand ausgeschnitten/ausgelötet werden konnten. Das ist bei modernen Computern mit ziemlicher Sicherheit nicht der Fall, und ich würde auch erwarten, dass die überwiegende Mehrheit der Menschen, die direkt mit dem Flugzeug arbeiten, aus diesem Grund noch nie einen der Computer geknackt haben. Sie sind versiegelt (vielleicht sogar manipulationssicher) und werden einfach als Einheit ausgetauscht und an den OEM zurückgeschickt, wenn Eingriffe erforderlich sind.
  • Eine oberflächliche Suche ergab, dass die ursprünglichen A320-Computer tatsächlich Derivate des Intel 8086 verwendeten . Wenn Sie an früher x86-Mikroarchitektur interessiert sind (insbesondere an fehlertoleranten Konfigurationen), ist dies interessant. Aber wenn Sie erwarten, den Computer zu öffnen und die Flugsteuerungsgesetze zu finden, die in Hardware implementiert werden sollen, werden Sie ein wenig enttäuscht sein.
Die große Veränderung bei FBW war die Verlagerung der Analog-Digital-Umwandlung von Signalen aus dem Inneren der Steuerung nach außen in die Nähe oder auf den Stellantrieb. Einer der großen Nachteile analoger FBW war die Notwendigkeit, empfindliche analoge Niederspannungssignale über lange Kabelstrecken mit zahlreichen Anschlüssen zu senden, wobei Spannungsabfälle bei der Kalibrierung von Signalen berücksichtigt werden mussten. Alles, was sich auf den Leitungswiderstand auswirkt, wie z. B. schlechte Steckerstifte, schadet dem System. Die digitale Konvertierung im Flügel bedeutet, dass die Verbindung nur gut genug sein muss, damit das Signal als Ein-Aus dort ankommt.
Vielen Dank für Ihre Antworten!
user44968, du hast mir ein sehr interessantes Papier zu lesen gegeben! Schade, dass diejenigen, die mit Flugzeugen arbeiten, noch nie einen Computer geöffnet haben. Aber der Grund ist sehr gut nachvollziehbar.

Etwas spät, aber vielleicht kann ich dir helfen.

Der Spoiler Elevator Computer basiert auf insgesamt vier CPUs. Zwei 80186 und zwei 8086. Airbus-Computer im Allgemeinen oder zumindest im Fall von FBW-Computern basieren auf einer redundanten Architektur. Sie bestehen aus einem Befehls- und Überwachungskanal. Wie der Name schon sagt, verarbeitet der COM-Kanal Flugsteuerungsgesetze und übernimmt die Servosteuerung. Der MON-Kanal verarbeitet Flugsteuerungsgesetze, aber es gibt keine Servosteuerung, sondern überwacht die Position der Oberflächen, nämlich Spoiler sowie bei ELAC-Ausfall des THS und der Höhenruder.

Nun einige Details: COM und MON sind im Computergehäuse physikalisch getrennt. In der Mitte der LRU befinden sich vier Steckplätze für ein Netzteilmodul. Zwei davon sind gebraucht. Ein Netzteilmodul für COM und eines für MON. Die Slots trennen die COM- und MON-Boards. COM besteht aus drei Karten: Haupt-CPU 80186, Servo-CPU 8086 und einer Servo/IO-Karte. MON das gleiche, aber ohne Servo/IO. Die CPU-Boards sind identisch, es gibt keinen Unterschied zwischen COM und MON. Software für die Haupt-CPU ist in einem OBRM (128 KByte) gespeichert, Airbus-Terminologie für ein ROM-Modul. Wenn Sie Außenbilder der SEC gesehen haben: Die OBRMs sind die beschrifteten Patronen. Sie sind direkt mit der Haupt-CPU-Platine verbunden. Software für den 8086 ist auf zwei gesockelten ROMs (zusammen 64 KByte) auf der Platine gespeichert. Servo und Main kommunizieren über einen Dual-Port-RAM. Servobuchsen bzw. Servoventile, zugehörige LVDTs usw. werden über Relais an Servo-CPU und Servo-E/A angeschlossen. Für THS und Aufzug sind COM- und MON-Relais in Reihe geschaltet. Für Spoiler befinden sich Relais auf Servo IO (wenn ich mich richtig erinnere) und werden von MON gesteuert. Relais können von den CPUs oder der Engage-Logik gesteuert werden. Die Aktivierungslogik ist eine Reihe von PLDs mit implementierter grundlegender Logik, die auch dann übernimmt, wenn alle CPUs nicht arbeiten. Beispielsweise wird die Haupt-CPU von einem Watchdog-Timer überwacht. Es muss regelmäßig zurückgesetzt werden, oder es löst die Aktivierungslogik aus, die wiederum die Relais schaltet. Ich denke, sogar der SEC-Druckknopf auf dem Overhead-Panel ist mit der Aktivierungslogik und dem kleinen Licht verbunden, das im Falle eines Fehlers aufleuchtet. Die Arinc429-Ausgabe wird teilweise von den CPUs durchgeführt, sie erzeugen vier Bytes mit Daten und Label, die von der Software enthalten sind. und dann Byte für Byte in ein PLD schieben, das dann Parität und Parallel-zu-Seriell-Konvertierung plus Arinc-Anpassung (RZ-Codierung) durchführt. Ein Getriebe-PLD ist auf Main und eines auf Servo montiert. Main sendet Daten an den FCDC und Servo sollte die Ausgabe an den gegenüberliegenden Kanal (Arinc429 Cross Talk Bus) verarbeiten. Der Arinc-Eingang wird von einem Satz PLDs auf der Haupt-CPU-Platine verwaltet. Sie validieren die Daten und laden sie in ein Dual-Port-RAM. Nicht das gleiche Dual-Port-Ram wie oben erwähnt für die Main-Servo-Kommunikation! Die "Hardware-Treiber"-Software auf Main lädt Byte für Byte aus dem Dual-Port-RAM in das eigene RAM und entpackt abschließend. (meistens nur wenige Bitverschiebungen bei Luftdaten usw. und Verschiebungen plus Maskierung bei diskreten Wörtern, bei denen jedes Bit einen Zustand darstellt) Für diskrete IO-Anpassungsschaltungen werden verwendet (Änderung der Spannungspegel) und dann werden die Eingänge gemultiplext 16. Bit des x86-Datenbusses. Ausgabe genauso, nur umgekehrt. Die gesamte servobezogene Hardware befindet sich auf der Servo-CPU und der Servo-IO-Platine. LVDT- und RVDT-Signale werden in Hardware demoduliert und dann vom 8086 über einen integrierten "DIY" -ADC eingelesen. Analogeingang von Potentiometern wie Sidestick, Schubhebel und Speedbrake-Hebel werden vom 80186 verarbeitet. Sie werden auf einen einzigen ADC gemultiplext. Auf der Servo IO-Platine werden Operationsverstärker zum Ansteuern und Regeln des vom 8086 durch die Servoventile befohlenen Stroms verwendet. Ein Satz von vier dualen DACs treibt die Operationsverstärker an.

Vielleicht habe ich etwas vergessen, aber für den Anfang sollten das viele Informationen sein. Im Grunde ist die SEC "nur" eine große diskret aufgebaute MCU, oder sagen wir zwei MCUs (COM und MON). Hoffe ich konnte helfen...

Simon

Ich dachte immer, es wäre 80186 und M86000 (also ist es unähnlich).
Im ELAC kommt das Motorola 68k zum Einsatz. Es gibt also einen Unterschied zwischen ELAC und SEC.
Dieser massive Absatz in der Mitte könnte eine Formatierung benötigen, um ihn lesbar zu machen.